본 연구에서는 과학영재학생들과 일반학생의 행동특성 차이를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 과학영재 40명(남 27명, 여 13명)과 일반학생 38명(남 21명, 여 17명)을 연구의 대상으로 선정하고, 논리적 사고력, 과학탐구능력, 창의력, 지구과학창의력, 과학적 태도, 자기주도적 학습능력, 인지양식을 검사하였다. 그 결과 첫째, 과학영재들은 94.74%, 일반학생은 36.36%가 형식적 조작기에 도달해 있다. 둘째, 과학영재들은 일반학생보다 과학탐구능력 8.11점, 창의력 8.27점, 지구과학창의력 6.73점, 과학적 태도 10.79점, 자기주도적 학습능력 21.66점 높게 나타났다. 셋째, 과학영재의 약 70.0%와 일반학생의 약 60.53%가 장독립적인 사고를 하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 본 연구의 결과는 과학영재교육의 본질과 효율성 극대화를 위해 과학영재의 높은 행동 특성이 반영되어야 함을 의미한다.

본 연구에서는 계절 변화에 관련된 개념 유형을 분석하고, 관련 개념들에 관한 토의에 의해 인지갈등을 해소하는 방법을 강조한 발생학습 전략의 적용 효과를 알아보고자 하였다. 계절변화 관련 지구과학 개념 유형은 100가지 였으며, 그 중에서 66가지는 오개념을 포함한 비과학적 개념 유형이었다. 계절변화에 관련된 개념 평가도구는 R&D과정과 2번의 현장검증을 거쳐 개발되었다. 실험집단에는 지구과학개념 유형과 인지갈등을 반영한 4단계의 발생학습 전략을 적용하였다. 한편 통제집단에는 전통적인 교수 학습 전략을 적용하였다. 유의수준 .05에서 공변량분석을 실시한 결과 두 집단 간에는 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 계절변화와 관련된 오개념을 지구과학적 개념으로 변화시키는 데 발생학습전략이 하나의 가능한 대안이 될 수 있음을 의미하는 것으로 볼 수 있다.

본 연구에서는 지구과학 지식과 창의력을 동시에 적용해야 해결할 수 있는 지구과학 창의력을 평가할 수 있는 문항의 개발 방법을 제시하고자 하였다. R&D과정을 거친 본 연구의 결과는 첫째, 조작적 정의를 통해 창의력과 과학창의력간의 인지능력 차이를 명료화하였고 둘째, 과학창의력을 구성하는 하위 요소들 중에서 문항 개발이 가능하다고 판단된 유창성, 융통성, 정교성, 독창성을 선정하여 각각에 대한 조작적 정의를 내린 후 각 요소들에 대한 평가와 채점의 준거를 제시하였다. 셋째, 평가도구의 구비 조건인 타당도, 신뢰도, 변별도, 난이도를 검증하기 위하여 3번의 현장검증을 실시하였으며, 본 연구에서 개발한 지구과학창의력 평가도구는 각 하위 요소별로 2문항씩 총 8문항으로 구성되어 있다. 넷째, 문항합치도 지수 평균은 .99, 문항 내적 합치도 지수인 Cronbach α값은 .79, 각 문항별 평가자간 신뢰도는 0.78,각 하위 요소별 평가자간 신뢰도는 0.75, 변별도 지수인 점이연상관 지수는 .19, 문항 난이도 지수는 .00이었다. 이와 같이 평가도구의 구비조건들이 허용 범위 내에 있는 것으로 볼 때 본 연구에서 개발한 지구과학 창의력 평가도구는 유용한 것으로 판단할 수 있다.

Reasonable and reliable assessment method is one of the most important issues in science education, Partial credits method is an effective tool for assessing students' science inquiry problem solving. The purposes of this study were to classify the Problem solving types based on the analysis of the thinking Process, and how much the related science concept and the science process skills were used in solving science inquiry problems, and to describe the possibility and rationality of the assessment method that gives partial credit 128 high school seniors were selected and their answers were analyzed to identify science concepts they used to solve each problem, and the result was used as the criterion in the scientific concept test development. Also, to study the science inquiry problem solving type, 152 high school seniors were selected, and protocols were made from audio-taped data of their problem solving process through a think-aloud method and retrospective interviews. In order to get a raw data needed in statistical comparison of reliability, discrimination and the difficulty of the test and the production of the regression equation that determines the ratio of partial credit, 640 students were selected and they were given a science inquiry problem test, a science process skills test, and a scientific concept test. Research result suggested it is more reasonable and reliable to switch to the assessment method that applies partial credit to different problem solving types based on the analysis of the thinking process in problem solving process, instead of the dichotomous credit method.